JPH07102635A - 柱梁接合金物 - Google Patents
柱梁接合金物Info
- Publication number
- JPH07102635A JPH07102635A JP24416393A JP24416393A JPH07102635A JP H07102635 A JPH07102635 A JP H07102635A JP 24416393 A JP24416393 A JP 24416393A JP 24416393 A JP24416393 A JP 24416393A JP H07102635 A JPH07102635 A JP H07102635A
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- bolt
- joint
- joint metal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高力ボルト引張接合部におけるてこ反力を抑
えることにより高力ボルトの引張耐力を最大限に発揮さ
せることができ、接合金物の重量や高力ボルトの本数が
削減でき、かつ接合部における塑性変形能力が高い柱梁
接合金物を提供する。 【構成】 断面T字状の接合金物2のフランジ2bに複
数のボルト穴4を設け、ボルト穴4を水平方向に結ぶ線
6からフランジ2bの端部にかけて傾斜面7を形成す
る。フランジ2bを柱3のフランジ3bに当て、ボルト
穴4を通した高力ボルト5で締め付けることで、接合金
物2を柱3に引張接合する。接合金物2のウェブ2aと
H形鋼梁1とは高力ボルト摩擦接合または溶接等で接合
する。接合金物2に引張力が作用してフランジ2bに曲
げ変形が生じた場合、ボルト穴4を結ぶ線6を支点とし
て回転することでてこ反力が生じず、高力ボルトはその
引張耐力を最大限に発揮する。
えることにより高力ボルトの引張耐力を最大限に発揮さ
せることができ、接合金物の重量や高力ボルトの本数が
削減でき、かつ接合部における塑性変形能力が高い柱梁
接合金物を提供する。 【構成】 断面T字状の接合金物2のフランジ2bに複
数のボルト穴4を設け、ボルト穴4を水平方向に結ぶ線
6からフランジ2bの端部にかけて傾斜面7を形成す
る。フランジ2bを柱3のフランジ3bに当て、ボルト
穴4を通した高力ボルト5で締め付けることで、接合金
物2を柱3に引張接合する。接合金物2のウェブ2aと
H形鋼梁1とは高力ボルト摩擦接合または溶接等で接合
する。接合金物2に引張力が作用してフランジ2bに曲
げ変形が生じた場合、ボルト穴4を結ぶ線6を支点とし
て回転することでてこ反力が生じず、高力ボルトはその
引張耐力を最大限に発揮する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、H形鋼柱や角形鋼管柱
等の鉄骨柱にH形鋼梁等の鉄骨梁を接合するために用い
る柱梁接合金物に関するもので、特に柱に対する接合を
高力ボルト引張接合で行うためのものである。
等の鉄骨柱にH形鋼梁等の鉄骨梁を接合するために用い
る柱梁接合金物に関するもので、特に柱に対する接合を
高力ボルト引張接合で行うためのものである。
【0002】
【従来の技術】高力ボルト引張接合は、高力ボルトの高
い引張耐力を利用した接合方法であり、柱梁接合部等の
剛接合部に用いられている。
い引張耐力を利用した接合方法であり、柱梁接合部等の
剛接合部に用いられている。
【0003】この方法を使って梁の曲げモーメントを柱
に伝達するためには、図4に示すように、梁1の上下の
フランジにスプリットティーと呼ばれる断面T字形の接
合金物8を高力ボルト摩擦接合または溶接によって取り
付け、この接合金物8のフランジ8bと柱3とを高力ボ
ルト5で締め付ける方法が一般的である。この方法は、
日本建築学会の「高力ボルト接合設計施工指針」等に紹
介されている。
に伝達するためには、図4に示すように、梁1の上下の
フランジにスプリットティーと呼ばれる断面T字形の接
合金物8を高力ボルト摩擦接合または溶接によって取り
付け、この接合金物8のフランジ8bと柱3とを高力ボ
ルト5で締め付ける方法が一般的である。この方法は、
日本建築学会の「高力ボルト接合設計施工指針」等に紹
介されている。
【0004】また、図5に示すように、フランジ9bの
厚さを中央に行くに従って厚くした鋳鋼製の接合金物9
も市販されている。
厚さを中央に行くに従って厚くした鋳鋼製の接合金物9
も市販されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】スプリットティーの引
張耐力の評価式は日本建築学会の「高力ボルト接合設計
施工指針」等に示されている。これによれば、スプリッ
トティーのフランジがある程度厚い場合の変形状態は図
6のようになり、その引張最大耐力Tは次式で表され
る。
張耐力の評価式は日本建築学会の「高力ボルト接合設計
施工指針」等に示されている。これによれば、スプリッ
トティーのフランジがある程度厚い場合の変形状態は図
6のようになり、その引張最大耐力Tは次式で表され
る。
【0006】T=nF−2R ここで、Fは高力ボルト1本あたりの最大引張耐力、n
は高力ボルトの本数、Rはてこ反力と呼ばれる力で、接
合金物8としてのスプリットティーのフランジ8bの端
部が柱から受ける圧縮力である。
は高力ボルトの本数、Rはてこ反力と呼ばれる力で、接
合金物8としてのスプリットティーのフランジ8bの端
部が柱から受ける圧縮力である。
【0007】このてこ反力Rが存在するために、この形
式の接合部では高力ボルト5の引張耐力が全ては発揮さ
れないという欠点がある。
式の接合部では高力ボルト5の引張耐力が全ては発揮さ
れないという欠点がある。
【0008】また、図7に示すように、スプリットティ
ーのフランジ8bを厚くして変形しないようにすれば、
てこ反力Rの発生が抑えられ、高力ボルト5の効率は1
00%となるが、接合金物8の重量が非常に大きくな
り、不経済であるとともに施工性が悪くなる。
ーのフランジ8bを厚くして変形しないようにすれば、
てこ反力Rの発生が抑えられ、高力ボルト5の効率は1
00%となるが、接合金物8の重量が非常に大きくな
り、不経済であるとともに施工性が悪くなる。
【0009】図5に示すようなフランジ9bの中央部が
厚い接合金物9は、フランジ厚さが一様な接合金物8と
比べて、同じ高力ボルトの効率を得るのに小さな金物重
量で済むという利点があるが、接合金物9の製造を鋳造
で行わざるを得ないため、コストが高いという欠点があ
る。
厚い接合金物9は、フランジ厚さが一様な接合金物8と
比べて、同じ高力ボルトの効率を得るのに小さな金物重
量で済むという利点があるが、接合金物9の製造を鋳造
で行わざるを得ないため、コストが高いという欠点があ
る。
【0010】さらに、いずれの場合もフランジがあまり
変形しないうちに高力ボルト5が破断するので、接合部
の塑性変形能力が小さく、地震時のエネルギー吸収は柱
か梁で行うしかない。
変形しないうちに高力ボルト5が破断するので、接合部
の塑性変形能力が小さく、地震時のエネルギー吸収は柱
か梁で行うしかない。
【0011】本発明は、高力ボルト引張接合部における
てこ反力を抑えることにより高力ボルトの引張耐力を最
大限に発揮させることができ、接合金物の重量や高力ボ
ルトの本数が削減でき、かつ接合部における塑性変形能
力が高い柱梁接合金物を提供することを目的としたもの
である。
てこ反力を抑えることにより高力ボルトの引張耐力を最
大限に発揮させることができ、接合金物の重量や高力ボ
ルトの本数が削減でき、かつ接合部における塑性変形能
力が高い柱梁接合金物を提供することを目的としたもの
である。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の柱梁接合金物
は、ウェブとフランジとからなる断面T字状の接合金物
であり、フランジに柱に対する高力ボルト引張接合用の
複数のボルト穴を設けるとともに、フランジの柱と当接
する側の面に傾斜面を設け、フランジと柱との間にフラ
ンジの両端に向かって徐々に広がる隙間が形成されるよ
うにしたものである。
は、ウェブとフランジとからなる断面T字状の接合金物
であり、フランジに柱に対する高力ボルト引張接合用の
複数のボルト穴を設けるとともに、フランジの柱と当接
する側の面に傾斜面を設け、フランジと柱との間にフラ
ンジの両端に向かって徐々に広がる隙間が形成されるよ
うにしたものである。
【0013】接合金物のウェブは梁の端部と接合される
が、その接合方法は高力ボルト摩擦接合でも溶接でもよ
い。
が、その接合方法は高力ボルト摩擦接合でも溶接でもよ
い。
【0014】また、フランジの傾斜面は、できるだけボ
ルト穴を結ぶ線近傍、すなわち高力ボルトによる締付け
位置近傍から開始するようにすることで、フランジに曲
げ変形が生じた場合のてこ反力を効果的に抑制すること
ができる。
ルト穴を結ぶ線近傍、すなわち高力ボルトによる締付け
位置近傍から開始するようにすることで、フランジに曲
げ変形が生じた場合のてこ反力を効果的に抑制すること
ができる。
【0015】
【作用】図8に示すように、本発明の柱梁接合金物2に
引張力Tが作用してフランジ2bに曲げ変形が生じた場
合、傾斜面7が開始するボルト穴4を結ぶ線6を支点と
して回転するので、てこ反力が生じない。
引張力Tが作用してフランジ2bに曲げ変形が生じた場
合、傾斜面7が開始するボルト穴4を結ぶ線6を支点と
して回転するので、てこ反力が生じない。
【0016】この時、高力ボルト5はフランジ2bの傾
斜角度と同じ角度の曲げ変形を受けることになるが、高
力ボルト5の引張試験は6°または10°の楔を入れた
状態で行われているので、フランジ2bの変形角がその
程度以下であれば、高力ボルト5の引張耐力は最大限に
発揮される。さらに、フランジ2bの曲げ変形も妨げら
れることはない。
斜角度と同じ角度の曲げ変形を受けることになるが、高
力ボルト5の引張試験は6°または10°の楔を入れた
状態で行われているので、フランジ2bの変形角がその
程度以下であれば、高力ボルト5の引張耐力は最大限に
発揮される。さらに、フランジ2bの曲げ変形も妨げら
れることはない。
【0017】このような接合金物2の製作は、圧延H形
鋼から切り出した通常のスプリットティーのフランジの
端部を、突き合わせ溶接の開先をとるのと同様な方法で
斜めに削除することにより簡単に行うことができる。
鋼から切り出した通常のスプリットティーのフランジの
端部を、突き合わせ溶接の開先をとるのと同様な方法で
斜めに削除することにより簡単に行うことができる。
【0018】
【実施例】図1は、本発明の接合金物を柱梁接合部に適
用した場合の一例を、図2は図1の実施例における接合
金物を示したものである。
用した場合の一例を、図2は図1の実施例における接合
金物を示したものである。
【0019】接合金物2は水平方向のウェブ2aと上下
方向に延びるフランジ2bとからなり、ウェブ2aおよ
びフランジ2bには、それぞれ複数のボルト穴4が設け
られている。
方向に延びるフランジ2bとからなり、ウェブ2aおよ
びフランジ2bには、それぞれ複数のボルト穴4が設け
られている。
【0020】また、フランジ2b外面の上下端部には傾
斜面7が形成されている。本実施例において、この傾斜
面7はフランジ2bのボルト穴4を水平方向に結ぶ線6
から始まり、フランジ2bの上下端に向かって柱との間
の隙間が徐々に広がるようになっている。
斜面7が形成されている。本実施例において、この傾斜
面7はフランジ2bのボルト穴4を水平方向に結ぶ線6
から始まり、フランジ2bの上下端に向かって柱との間
の隙間が徐々に広がるようになっている。
【0021】フランジ2bのボルト穴4は接合金物2を
柱3のフランジ3bまたはウェブ等に高力ボルト引張接
合するためのものであり、このボルト穴4と柱3のボル
ト穴を通した高力ボルト5の締め付けにより、接合金物
2を柱3に固定する。
柱3のフランジ3bまたはウェブ等に高力ボルト引張接
合するためのものであり、このボルト穴4と柱3のボル
ト穴を通した高力ボルト5の締め付けにより、接合金物
2を柱3に固定する。
【0022】また、本実施例においては、接合金物2の
ウェブ2aにも複数のボルト穴4が設けられており、H
形鋼梁1を高力ボルト摩擦接合により接合している。
ウェブ2aにも複数のボルト穴4が設けられており、H
形鋼梁1を高力ボルト摩擦接合により接合している。
【0023】図3は、他の実施例における柱梁接合部を
示したもので、接合金物2のウェブ2aを短くして、こ
のウェブ2とH形鋼梁1の端部を突合せ溶接によって接
合した場合である。図中、10が溶接部分である。
示したもので、接合金物2のウェブ2aを短くして、こ
のウェブ2とH形鋼梁1の端部を突合せ溶接によって接
合した場合である。図中、10が溶接部分である。
【0024】接合金物2は、鋼板や圧延H形鋼から切り
出してもよいが、鋳造または鍛造によって製作してもよ
い。
出してもよいが、鋳造または鍛造によって製作してもよ
い。
【0025】本発明の効果を確認するために、従来の接
合金物と本発明の接合金物について引張実験を行い、両
者の剛性と耐力を比較した。
合金物と本発明の接合金物について引張実験を行い、両
者の剛性と耐力を比較した。
【0026】図9(a) 、(b) は従来型の接合金物に相当
する試験体8’を、図10(a) 、(b) は本発明の接合金
物に相当する試験体2’を示す。これらの試験体は、H
形鋼(H−912×302×18×34(SM490
A))の断面をウェブ部分で切断して加工したものであ
り、両者の寸法形状等(図9、図10の数値は、寸法を
mm単位で示したものである)は、フランジの端部形状を
除いて全く同じである。また、高力ボルト5としてはM
22を用いている。
する試験体8’を、図10(a) 、(b) は本発明の接合金
物に相当する試験体2’を示す。これらの試験体は、H
形鋼(H−912×302×18×34(SM490
A))の断面をウェブ部分で切断して加工したものであ
り、両者の寸法形状等(図9、図10の数値は、寸法を
mm単位で示したものである)は、フランジの端部形状を
除いて全く同じである。また、高力ボルト5としてはM
22を用いている。
【0027】これらを単調に引張ったときの荷重と変形
量の関係を図11に示す。破線Bが従来型の試験体
8’、実線Aが本発明の試験体2’の実験結果を表して
いる。
量の関係を図11に示す。破線Bが従来型の試験体
8’、実線Aが本発明の試験体2’の実験結果を表して
いる。
【0028】これによれば、本発明の接合金物の最大耐
力は、従来型の接合金物の約1.2倍に上昇しているこ
とが分かる。また、弾性剛性はほとんど変化がなく、従
来型の接合金物と同様な高い接合部の剛性が期待でき
る。
力は、従来型の接合金物の約1.2倍に上昇しているこ
とが分かる。また、弾性剛性はほとんど変化がなく、従
来型の接合金物と同様な高い接合部の剛性が期待でき
る。
【0029】さらに、最大耐力時(高力ボルトの破断
時)の変形量は従来型が約5mmなのに対して本発明のも
のは約20mmあり、塑性変形能力が高いので、本発明に
よる柱梁接合部は、地震時のエネルギー吸収に寄与する
ことが可能である。
時)の変形量は従来型が約5mmなのに対して本発明のも
のは約20mmあり、塑性変形能力が高いので、本発明に
よる柱梁接合部は、地震時のエネルギー吸収に寄与する
ことが可能である。
【0030】
【発明の効果】 高力ボルト引張接合部において、接合金物に対する
てこ反力の発生を抑えることにより高力ボルトの引張耐
力が最大限に発揮され、接合部の最大耐力を増加させる
ことができる。
てこ反力の発生を抑えることにより高力ボルトの引張耐
力が最大限に発揮され、接合部の最大耐力を増加させる
ことができる。
【0031】 同じ最大耐力を有する高力ボルト引張
接合部と比べて、接合金物の重量や高力ボルトの本数が
削減でき、経済的であるとともに施工性が良い。
接合部と比べて、接合金物の重量や高力ボルトの本数が
削減でき、経済的であるとともに施工性が良い。
【0032】 金物は、鋳造等によらず圧延H形鋼等
からも簡単に製作できるので、経済的である。
からも簡単に製作できるので、経済的である。
【0033】 接合部の塑性変形能力が高いので、地
震時のエネルギーを吸収する効果がある。
震時のエネルギーを吸収する効果がある。
【図1】本発明の接合金物を使用した柱梁接合部の一例
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図2】図1の実施例における接合金物の斜視図であ
る。
る。
【図3】本発明の接合金物を使用した柱梁接合部の他の
例を示す側面図である。
例を示す側面図である。
【図4】従来の高力ボルト引張接合による柱梁接合部の
例を示す側面図である。
例を示す側面図である。
【図5】従来の高力ボルト引張接合による柱梁接合部の
他の例を示す側面図である。
他の例を示す側面図である。
【図6】従来の接合金物の変形状態を示す側面図であ
る。
る。
【図7】フランジ厚を非常に厚くした場合の従来の接合
金物の変形状態を示す側面図である。
金物の変形状態を示す側面図である。
【図8】本発明の接合金物の変形状態を示す側面図であ
る。
る。
【図9】従来の接合金物の引張試験体を示したもので、
(a) は正面図、(b) は側面図である。
(a) は正面図、(b) は側面図である。
【図10】本発明の接合金物の引張試験体を示したもの
で、(a) は正面図、(b) は側面図である。
で、(a) は正面図、(b) は側面図である。
【図11】従来の接合金物と本発明の接合金物の引張荷
重と変形量の関係を示すグラフである。
重と変形量の関係を示すグラフである。
1…梁、2…接合金物、2a…ウェブ、2b…フラン
ジ、3…柱、3b…フランジ、4…ボルト穴、5…高力
ボルト、6…ボルト穴の中心を結ぶ線、7…斜面、8…
従来の接合金物、8a…ウェブ、8b…フランジ、9…
従来の接合金物、9a…ウェブ、9b…フランジ、10
…溶接部分
ジ、3…柱、3b…フランジ、4…ボルト穴、5…高力
ボルト、6…ボルト穴の中心を結ぶ線、7…斜面、8…
従来の接合金物、8a…ウェブ、8b…フランジ、9…
従来の接合金物、9a…ウェブ、9b…フランジ、10
…溶接部分
Claims (2)
- 【請求項1】 梁端部と接合されるウェブと柱と接合さ
れるフランジとからなる断面T字状の接合金物であり、
前記フランジに柱に対する高力ボルト引張接合用の複数
のボルト穴を設けてなる柱梁接合金物において、前記フ
ランジの柱と当接する側の面に傾斜面を設け、フランジ
と柱との間にフランジの両端に向かって徐々に広がる隙
間が形成されるようにしたことを特徴とする柱梁接合金
物。 - 【請求項2】 前記傾斜面がフランジの前記ボルト穴を
結ぶ線近傍から開始するようにした請求項1記載の柱梁
接合金物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24416393A JPH07102635A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 柱梁接合金物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24416393A JPH07102635A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 柱梁接合金物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07102635A true JPH07102635A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17114711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24416393A Pending JPH07102635A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 柱梁接合金物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07102635A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6739099B2 (en) | 2001-06-06 | 2004-05-25 | Nippon Steel Corporation | Column-and-beam join structure |
JP2008240248A (ja) * | 2007-03-25 | 2008-10-09 | Utsunomiya Univ | スプリットティ継手 |
US7497054B2 (en) | 2001-06-06 | 2009-03-03 | Nippon Steel Corporation | Column-and-beam join structure |
US7874120B2 (en) | 2008-03-05 | 2011-01-25 | Itec Corporation | Connecting structure for steel frame columns and steel frame girders |
WO2012003410A2 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | University Of Wyoming, An Institution Of Higher Education Of The State Of Wyoming | Spaced t primary member-to-primary member connection |
CN106586140A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-04-26 | 哈工大机器人集团(哈尔滨)华粹智能装备有限公司 | 自适应开箱套箱执行器 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP24416393A patent/JPH07102635A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6739099B2 (en) | 2001-06-06 | 2004-05-25 | Nippon Steel Corporation | Column-and-beam join structure |
US7497054B2 (en) | 2001-06-06 | 2009-03-03 | Nippon Steel Corporation | Column-and-beam join structure |
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WO2012003410A2 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | University Of Wyoming, An Institution Of Higher Education Of The State Of Wyoming | Spaced t primary member-to-primary member connection |
WO2012003410A3 (en) * | 2010-06-30 | 2014-03-27 | University Of Wyoming, An Institution Of Higher Education Of The State Of Wyoming | Spaced t primary member-to-primary member connection |
CN106586140A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-04-26 | 哈工大机器人集团(哈尔滨)华粹智能装备有限公司 | 自适应开箱套箱执行器 |
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